1973年,一組4個火星探測器又發射升空,結果都未達到預定目的。7月21日升空的“火星”4號,於1974年2月10日飛到距火星2200千米處,由於製動係統故障,未能進入火星軌道。7月26日上天的“火星”5號,於1974年2月12日進入火星軌道,向地麵發回火星表麵照片,但很快停止工作。8月5日“火星”6號出發,到1974年3月12日在火星表麵著陸,但著陸1秒鍾後與地麵通信中斷。8月9日“火星”7號啟程,於1974年3月9日從距火星1300千米處掠過,降落裝置發生故障,探測器去向不明。由於“火星”號探測連連受挫,蘇聯暫時中斷了這項計劃。
1988年7月7日和12日,蘇聯又相繼發射“火衛一”福波斯1號和2號探測器,揭開探測火星新計劃的序幕。這兩個探測器各重4噸,裝有各種科學儀器、太陽能電池帆板、天線、姿控發動機、電視攝像機等。它們在太空飛行200天後到達接近火星的軌道,對火星及其第一顆衛星進行科學考察。
“旅行者”2號
天王星是F·W·赫歇爾於1781年3月13日偶然發現的一顆直徑達5.2萬千米的神秘行星,它公轉一周需84年,自轉周期為15~17小時,它距地球十分遙遠,用天文望遠鏡觀察它總是模模糊糊。美國的“旅行者”在探測木星、土星之後,在1985年至1989年之間先後探測了天王星和海王星。
最先到達天王星的是“旅行者”2號。1985年11月4日,它開始接近天王星,經過8年時間,航行48億千米之後,於1986年1月24日從距天王星最近點飛過,然後仍繼續觀測到2月25日。在1988年1月24日那天的17時59分,“旅行者”2號橫穿距天王星赤道10.707萬千米處,先後航行長達6個小時,使它仔細地觀察了天王星的真麵貌,拍攝了大量珍貴照片。在如此近距離上考察一顆距地球30億千米遠的天體,還是第一次。
“旅行者”2號從1986年1月10日開始向地球傳回它對天王星的所見所聞的精美照片,到1月24日這天,在距天王星最近點8.1萬千米的空中,珍貴的資料源源發回地麵。
“水手”號探測器
美國主要有兩種探測器納入火星探測計劃,即“水手”號和“海盜”號。
“水手”4號於1964年11月28日發射升空,重260千克。它於1965年7月15日在距火星9280千米處掠過,拍攝了22張火星照片。1969年2月24日發射的“水手”6號,於當年7月31日在距火星3400千米處飛越,拍攝了175張火星照片。3月27日升空的“水手”7號,8月5日在距火星3200千米處掠過,拍回126張火星照片。1971年5月30日“水手”9號發射成功,它於同年11月14日進入火星軌道,距火星1280千米,運行將近一年時間,拍攝了7329幅火星照片。
美國還依據這些資料首次為火星上的火山、峽穀、高地和窪地命名。
“海盜”號探測器
在“水手”號探測的基礎上,美國實施“海盜”號火星著陸探測計劃,共研製了兩個“海盜”號火星探測器。它長5.08米,重3530千克,其中軌道飛行器重2330千克。1975年8月20日發射“海盜”1號,1976年6月19日進入火星軌道,7月20日降落裝置在火星表麵軟著陸成功,進行了拍照和考察,在火星上工作6年,於1982年11月停止發回信息。1975年9月9日“海盜”2號發射上天,1976年8月7日進入火星軌道,9月3日降落裝置在火星表麵軟著陸成功,在火星上的考察至1978年7月停止。這兩個探測器專門對火星上有無生命存在的實驗作了4次檢查。1992年9月24日,美國又發射了“火星觀察者”探測器,1993年12月飛抵火星軌道考察地理情況和氣候狀況,為將來載人到火星探測道路。
飛機發射衛星
1990年4月5日,人類第一次從飛機上發射升上太空的火箭,在太空探索方麵開始了一個新紀元——“微航天”時代。這天一架改裝後的美國B52核轟炸機呼嘯升空,在飛機升到約2000米高度時,放下了一枚掛在右機翼下的長15米、頂部有一個衛星的三級不載人火箭,稱為“柏伽索斯”號。5秒鍾後,這枚火箭點火,直上太空,把約重200千克的一顆軍用通訊衛星送入穿過北極和南極上空600千米高度的預定軌道上。在航天器發射方麵使用微電子設備,大大減少了衛星和火箭的體積和費用,也使人們有了一種新方法把小的有效載荷送上太空。“柏伽索斯”號火箭裝有一個翼,幫助它飛行爬上太空,從而省去了昂貴的地麵助推器。除了堅固得多的航天飛機外,還沒有有翼的飛行器像“柏伽索斯”那樣,以音速8倍的速度飛行,或受到如此高強的熱和壓力。這次發射成功有兩個意義:第一,它使宇航商業化的努力取得了新進展;第二,現在創造的用飛機發射衛星的可能性,可大幅度降低發射小衛星的費用。
“伽利略”號探測器
“伽利略”號木星探測飛船,是美國動員了成千上萬名專家和工程技術人員,耗費了巨額資金研製成功的。
1989年10月18日,“伽俐略”號木星探測器由“阿特蘭蒂斯”號航天飛機“伽利略”號。這是迄今世界上發射的最複雜、最先進的行星際探測飛船,它是用來執行美國經過10年精心準備的最重要的木星探測計劃的。
“伽利略”號向太陽軌道飛行兩年,於1990年通過金星,於1990年12月以時速1.429萬千米的速度,首次通過地球軌道,再以時速12.71萬千米的速度,於1992年12月第二次通過地球軌道和地—月交會軌道,並對它們都“順便”進行紅外觀測。最後以時速14.03萬千米的速度,於1995年12月7日到達木星。它的軌道器在釋放出探測器後,就成為木星的人造衛星,探測器則下降到木星表麵,並及時發回探測數據。
“伽利略”號起飛總重為2550千克,由軌道器和大氣探測器兩部分組成。軌道器於1995年7月到達木星軌道前150天,放出大氣探測器後,沿著木星橢圓軌道執行探測任務,並繞木星飛行22個月,拍攝木星及其衛星的照片;大氣探測器深入木星大氣層深處探測大氣層的成分和物理特性。這個探測器以每秒48千米的速度進入狹窄的通道進入大氣層,它承受了400克的加速度,表麵壓力高達14.2×106帕,表麵溫度高達7800℃高溫,在它打開降落傘徐徐下降的過程中,展開了各種測量工作。隨著高度下降,大氣壓力和氣溫越來越高,最後高達2.03×106帕,這時,球形探測器被壓垮,整個工作曆時1小時。
“伽利略”號的軌道器結構獨特,采用雙自旋結構,由一個每分鍾數圈慢速旋轉的自旋艙和一個定向艙組成。自旋艙有一台直徑5米的拋物麵天線和無線電傳輸裝置、一台主發動機和兩組輔助的小型噴管,以鈈為燃料的熱核電發電機、磁強計和等離子體粒子遙感裝置、高能粒子檢測儀、塵埃粒子檢測儀等。而定向艙體積比較小,裏麵隻裝備著多種光學攝像裝置、一架小型天線、CCD照相機。這種照相機比“旅行者”號上的照相機靈敏度高100倍。軌道器的重量為2205千克。大氣探測器由製動防熱罩和球形儀器艙組成。防熱罩是一個120度錐角的鈍頭圓錐殼體,表麵覆蓋著一層很厚的碳碳燒蝕防熱層。這層防熱罩的重量占了探測器總重的50%。球形儀器艙裏裝備了大氣組分探測計、質譜儀、氦氣濃度計、測雲計、輻射計、高能粒子探測計等多種探測儀器設備,還裝備有降落傘係統、無線電發射裝置和電源係統。大氣探測器的重量為345千克。
“尤裏西斯”號
1990年10月6日,“尤裏西斯”號探測器從美國“發現”號航天飛機艙內推出,之後,探測器用它自身的三級火箭加速,向著繞地軌道飛走,背向太陽而去。這是人類第一次從三維立體角度探測太陽的南北極。
“尤裏西斯”號離開母機後,經16個月的航行,於1992年2月到達木星;然後沿垂直軌道航行兩年零3個月,於1994年5月25日到達太陽南緯70度上空,用4個月時間在南極上空飛行、考察,其中在1994年7月到達離太陽最高點,開始向北飛行;然後於1995年2月初,它在距太陽2.2億千米上空,從南向北跨越太陽赤道;1995年5月26日飛抵太陽北緯70度地區上空,也用4個月時間探測、考察北極地區,於1995年7月飛越北極最高點,9月再飛到北緯70度上空飛離北極區。
這個奇特的運行軌道,實際上是利用引力跳板技術,讓探測器在太陽麵前突然沿豎起90度的新軌道向太陽兩極飛去,它的總航程為30億千米,曆時5年。
“尤裏西斯”號的四大任務:一是太陽風和太陽磁場的三維結構情景;二是太陽的日冕、耀斑、電磁輻射的成因、變幻情景;三是太陽係星際空間、行星際氣體的空間分布情景;四是太陽極區宇宙塵、伽馬射線、宇宙射線、X射線、等離子體,以及重力波脈衝等的成因和活動情景。通過這些研究,為愛因斯坦提出的廣義相對論所預示的重力波的存在找到證據。
“尤裏西斯”號總重為385千克,共有9台專用設備,包括測高、測速、測磁、測光等儀器,能探測伽馬射線、太陽風、太陽磁場、宇宙射線、紅外、紫外射線的測試儀,高清晰度攝像儀和信息轉送儀器等。
“阿波羅”4號空難
1967年1月27日下午,三位宇航員在當地時間13點進入離地66米高的“阿波羅”4號飛船座艙。倒數計時進入讀秒時突然中斷,飛船座艙冒出濃煙大火。現場救護工作雖然非常及時,但是大火最終還是把4號飛船燒得隻剩下了外殼。40歲的格裏索姆,36歲的懷德和31歲的查菲,都已葬身火海。事故發生後,由15人組成的調查組,經過兩個月的調查表明,事故直接原因是電線絕緣不良引起短路,導致純氧密封艙的大火。同時也暴露了飛船應急救生係統不完善的設計缺陷。為此,死難者家屬上訴法院,要求飛船製造廠商賠償1000萬美元,成為訴訟史上第一宗太空事故賠償案。